ГДЗ 3. Запишите уравнение реакции цинка с серной кислотой. Предложите способы увеличения скорости этой реакции. Уравн...
3. Запишите уравнение реакции цинка с серной кислотой. Предложите способы увеличения скорости этой реакции.
Уравнение реакции (с разбавленной серной кислотой):
$$
\mathrm{Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2\uparrow}
$$
Способы увеличения скорости реакции:
- Измельчить цинк (увеличить площадь соприкосновения реагентов: использовать гранулы или порошок вместо крупных кусков).
- Повысить концентрацию серной кислоты.
- Нагреть реакционную смесь (повысить температуру).
- Перемешивать смесь.
4. Некоторые продукты питания хранят при низких температурах: в холодильниках, погребах, овощехранилищах. Почему? Приведите ещё несколько примеров увеличения или уменьшения скоростей химических реакций из повседневной жизни.
Почему: При понижении температуры скорость химических и биохимических реакций (окисления, гидролиза, процессов гниения и порчи) резко замедляется (по правилу Вант-Гоффа).
Примеры из повседневной жизни:
- Увеличение скорости:
- Раздувание углей в костре/мангале (приток кислорода увеличивает скорость горения);
- Измельчение сахара в пудру для более быстрого растворения/карамелизации;
- Приготовление пищи при высокой температуре (в скороварке за счет повышенного давления и температуры).
- Уменьшение скорости:
- Покраска или смазывание металлических изделий маслом для защиты от коррозии (ржавления);
- Вакуумная упаковка продуктов (ограничение доступа кислорода);
- Использование консервантов (уксуса, соли, сахара) для замедления порчи заготовок.
5. В химической реакции, протекающей по уравнению $$\mathrm{2H_2S + SO_2 = 3S\downarrow + 2H_2O},$$ концентрация газообразного сероводорода за 2 мин уменьшилась с 0,86 моль/л до 0,26 моль/л. Рассчитайте скорость химической реакции за указанный промежуток времени.
Решение:
Скорость гомогенной реакции по веществу рассчитывается по формуле:
$$
v = -\frac{\Delta C}{\Delta t} = -\frac{C_2 - C_1}{t_2 - t_1}
$$
-
Изменение концентрации:
$$ \Delta C = 0{,}26 - 0{,}86 = -0{,}60\text{ моль/л} $$ -
Промежуток времени:
$\Delta t = 2\text{ мин}$ (или $2 \times 60 = 120\text{ с}$). -
Расчёт скорости реакции:
- В расчёте на минуты:
$$ v = -\frac{-0{,}60}{2} = 0{,}3\text{ моль/(л}\cdot\text{мин)} $$
- В расчёте на секунды:
$$ v = -\frac{-0{,}60}{120} = 0{,}005\text{ моль/(л}\cdot\text{с)} $$
Ответ: $0{,}3\text{ моль/(л}\cdot\text{мин)}$ (или $0{,}005\text{ моль/(л}\cdot\text{с)}$)